Tangerine John

Modification of poly (vinyl alcohol) for direct methanol fuel cell

楊禎明
長庚大學化工與材料工程學系

求生存，因世界的變化而轉換跑道
分享，走過必留下痕跡，學工程，唸書，畢業，進入社會

大同，長庚
企業學校

養成基本技能



Modification and characterization of semi-crystalline poly (vinyl alcohol) with interpenetrating poly (acrylic acid) by UV radiation method for alkaline solid polymer electroytes.

吸水、半結晶、適當強度不溶解，希望導電度高，透過改質→因為不只有含固體，所以體積會增加。

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資源有限

新能源須符合安全、乾淨、不會威脅人類和破壞環境
燃料電池，高能量密度、低污染

唯一排放是水

將燃料和電池概念結合
將化學能轉換成電能

source：衣寶廉 "燃料電池─原理與應用"
1.多孔氣體擴散電極
2.電催化極
3.電解質薄膜
4.雙極板

source：Marcel Mulder, "Basic Principles of Membrane Technology"
薄膜結構應用
driving force

source：James Larminie, Andrew Dick, "Fuel Cell System Explained"

鹼性燃料電池，KOH、OH基
聚乙烯醇(PVA)，看review paper經驗
有良好成膜加工性
加入KOH破壞其結晶區，增加離子導電度
獲利←→環保，能源
能量，使單體產生裂解，形成自由基改質

UV/Plasma
Acrylic acid，COOH官能基，monomer聚合
考慮用途，在不同環境(溫度、酸鹼……)

Swelling膨潤度=(後來長度或面積-原本長度或面積)/原本長度或面積，改變流程設計

Ea(J/moleK)活化能

朱銘美術館XD

DSC循環伏安

2-hydroxy ethyl methacrylate

functional group，用光譜

sol-gel溶膠凝膠

偏電光顯微鏡(觀測高分子)
Typical optical polarizing microscopy 比TEM便宜

Study of poly (vinyl alcohol)/chitosan polymer membranes and their application on alkaline direct methanol fuel cells

直接甲醇燃料電池
→電解質Nafion、價格昂貴、甲醇滲透不適用於鹼性DMFC
目標：尋找一具有潛力，且價格低廉的電解質薄膜

反應方程式：
陽極：CH₃OH+H₂O→CO₂+6H^-+6e^-
陰極：3/2O₂+6H^-+6e^-→3H₂O

總反應：CH₃OH+3/2O₂→CO₂+2H₂O


核心：陽極、質子傳導膜、陰極、形成MEA
MEA結構：……
幾丁質/幾丁聚醣，甲殼素chitosan

熱重量分析儀(TGA)
不同電解質薄膜功率密度比較